具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明提供的一种电动汽车V2G控制方法及装置，可应用于电动汽车中，尤其可应用于电动汽车的电池管理系统(Battery Management System，电池管理系统)中。

请参阅图1，在电动汽车中，电池管理系统10、整车控制器20(Vehicle ControlUnit，VCU)和车机系统30(Human Machine Interface，人机交互系统)实现电动汽车信息的处理和控制。此外，还可通过车机系统30连接终端应用40，终端应用40可为安装在手机的移动应用软件，可便于远程控制。整车控制器20的作用为：监控电动汽车整车控制系统运行状态；充放电故障诊断及故障处理；整车能量管理控制；整车数据收集及智能处理；用户数据处理及分析。电池管理系统10的作用为：与V2G电桩50直接建立双向信息通讯；实时接收电网侧电力需求；实时将电池状态反馈至电网能源管理平台60；控制电动汽车V2G放电的开始与结束；电池充放电安全监测；电池系统自检及故障诊断；电池关键信息发送至整车控制器20综合处理及发送给车机系统30实时显示。车机系统30的作用为：接收电池管理系统10或整车控制器20的相关信号并在车载屏幕上显示；与电动汽车用户的终端应用40建立4G、5G、无线网络等实时互联；接收手机远程控制信号并信号传递整车控制器20综合处理；提供人机互动窗口，可进行充放电模式选择、个性化设定、充放电启动或停止等等。终端应用40的作用为：电动汽车用户在终端应用40上可以进行V2G相关操作；例如，充放电模式选择，V2G个性化远程设定，充放电远程开启/终止，放电状态实时显示，剩余里程显示，放电收益显示，等等；并且安装于手机的终端应用40可以与车机系统30建立实时互联。

当电动汽车与V2G电桩50连接后，电池管理系统10可与V2G电桩50进行信息交互。V2G电桩50与电网能源管理平台60通信连接，并且可与电网能源管理平台60进行信息交互。电网能源管理平台60可对连接其的V2G电桩50进行调度使连接V2G电桩50的权限范围内的电动汽车进行充电或放电，从而实现电网的调峰。

第一实施例

请参见图2，示出了本发明第一实施例提供的一种电动汽车V2G控制方法，该方法可具体应用于电池管理系统，具体的，该方法包括：

步骤S10：接收用户触发的放电指令。

在步骤S10中，车辆停靠V2G电桩后，用户可将V2G电桩的直流枪与电动汽车的充电口进行连接。直流枪连接后，V2G电桩确认插枪状态，通过硬线唤醒将休眠状态的电池管理系统和整车控制器唤醒。首先，电池管理系统将进入自检，当自检通过后电池管理系统可生成自检通过的状态信号。该状态信号被发送至整车控制器，使整车控制器进入整车自检。通过电池管理系统和整车控制器进行自检，可确定电动汽车的动力电池以及整车处于良好的，无故障状态，保证充电过程的安全。

电池管理系统和整车控制器的自检均通过之后，整车控制器可发送模式选择信号给车机系统，车机系统可在车载大屏上显示模式类型选择。模式类型包括充电模式和V2G放电模式。若用户选择V2G放电模式，则可触发生成放电指令。另外，车机系统还可连接用户手机上安装的终端应用，用户可在终端应用上选择V2G放电模式，以触发生成放电指令。放电指令通过车机系统发送给电池管理系统，也即电池管理系统接收用户触发的放电指令。

步骤S20：基于所述放电指令和所述用户的用车需求，生成放电参数。

在步骤S20中，当接收到放电指令后，动力电池将进行放电。但是，此时还应当保证在放电之后不影响用户的正常使用。因此，可基于放电指令，获取动力电池的SOC下限值、SOC上限值、SOC当前值、最高放电电流和最低放电电压等参数；通过上述参数可进行放电量和放电状态的监控和计算。进一步的，用车需求包括用户的用车时间以及用车里程。用车需求可通过车机系统或终端应用进行输入。例如，当用户选择V2G放电模式后，进入V2G设置：(1)设置用车时间，通过用车时间和V2G开始的时间，可确定参与V2G放电的时长，即V2G参与时长；(2)本次V2G放电结束后可能的用车里程。上述设置信息可通过车机系统发送给电池管理系统。另外，还可通过车机系统直接设置V2G参与时长，便于用户进行灵活控制，提高可控性。通过用车里程还可估算出该用车里程对应的里程消耗电量，然后基于SOC下限值、SOC当前值和里程消耗电量就可计算得到本次动力电池的允许放电总量，从而保证参与电网V2G放电不会对影响用户的正常用车。本实施例中放电参数中的每个参数的获取先后顺序不作限制。

本实施例中的放电参数至少包括SOC下限值、SOC上限值、SOC当前值、最高放电电流、最低放电电压、V2G参与时长和允许放电总量。放电参数获取到之后，说明当前具备参与电网V2G放电的条件。电池管理系统可向V2G电桩发送“V2G准备就绪”的信息，以使V2G电桩反馈握手报文，从而实现电池管理系统和V2G电桩之间的通信连接，保证信息交互。

步骤S30：将所述放电参数发送给V2G电桩，以使所述V2G电桩实时接收电网能源管理平台的调度指令。

在步骤S30中，电池管理系统与V2G之间通信的方式可通过CAN(CAN是(ControllerArea Network，控制器局域网络)总线进行。进一步的，放电参数可通过CAN总线发送给V2G电桩。在电池管理系统和V2G电桩握手成功之后，电池管理系统还接收整车控制器发送的闭合继电器指令。并根据闭合继电器指令控制主正继电器、主负继电器以及快充继电器，电动汽车开始进入V2G模式。

进一步的，V2G电桩接收到的放电参数之后，可与电网能源管理平台进行实时交互，电网能源管理平台根据调峰需求下发调峰的调度指令。该调度指令中的调峰参数包括：调峰放电最高电压、调峰放电最低电压、调峰放电最大电流以及调峰放电最小电流；上述调峰参数均在动力电池的放电参数范围内。由于电池管理系统向V2G电桩发送了放电参数，在电网能源管理平台下发调峰参数进行V2G放电时，能够符合动力电池放电的放电条件，实现准确控制，避免对电动车辆造成损害。

步骤S40：基于所述调度指令控制电动汽车的动力电池进行放电。

在步骤S40，由于用电负载是时刻变化的，电网的峰值也是实时变化的。因此，电池管理系统需要将动力电池的状态信息实时以报文的方式发送给V2G电桩，状态信息至少包括：“放电电压测量值”、“放电电流测量值”、“估算剩余放电时间”、“车辆当前模式”、“车辆当前SOC”，报文间隔可为200ms～400ms，例如可为230ms、250ms、270ms等等。V2G电桩将动力电池的状态信息上传电网能源管理平台。电网能源管理平台的调控终端可自动计算出本次V2G的预估放电电量、放电时间。同时，电网能源管理平台的调控终端，还实时监测台区内的电力负荷和用电需求，当电力负荷高峰时段，调控终端将向充电桩发送电量需求，此时由于充电桩与连接的V2G电动汽车已经建立了通讯，在V2G过程中，电网能源管理平台根据实时的电网负荷情况，发送变化的调度指令给V2G电桩，V2G充电桩自动计算自身转换的电压、电流范围值并发给电池管理系统，进而确保电动汽车提供的电量一直在电网需求的范围。

步骤S50：实时获取放电停止信号，并基于所述放电停止信号控制所述动力电池停止放电。

在步骤S50中，充电停止可为用户主动停止，也可为被动停止。

主动停止时有如下情况生成放电停止信号：

1、当用户在车机系统上触发用于停止V2G放电的按钮时，或用户在终端应用进行停止V2G停止操作时，车机系统可生成放电停止信号。该放电停止信号可发送给整车控制器，整车控制器确认状态并生成断开继电器的断开指令，该断开指令被发送给电池管理系统，电池管理系统接收到指令后断开主正继电器和主负继电器，以使所述动力电池停止放电，动力电池停止放电。接着，该放电停止信号或断开指令还被发送给V2G电桩，V2G电桩断开与电池管理系统的通信连接，整车下高压。

2、当用户拔掉充电枪时，电池管理系统可检测到枪的状态为未连接。此时可生成结束V2G放电信号，如“BMS_V2GState＝Finish”，并发送给整车控制器。整车控制器确认状态并生成断开继电器的断开指令，该断开指令被发送给电池管理系统，电池管理系统接收到指令后断开主正继电器和主负继电器，以使所述动力电池停止放电，动力电池停止放电。

被动停止时有如下情况生成放电停止信号：

1、动力电池的放电量达到允许放电总量，继续放电将影响用户的正常用车；此时可生成放电停止信号，保障用户用车的里程需求。

2、动力电池的SOC值达到SOC下限值，继续放电将影响动力电池的性能；此时可生成放电停止信号，保障动力电池的安全。

3、动力电池的放电电流达到最高放电电流，继续放电可能影响动力电池的安全性；此时可生成放电停止信号，保障动力电池的安全。

4、动力电池的放电电压达到最低放电电压，继续放电可能影响动力电池的安全性和性能；此时可生成放电停止信号，保证动力电池不继续放电。例如，电池管理系统检测到动力电池最低电压达到300V时，电池管理系统认为已达到放电控制的最低电压。

5、动力电池的放电电压达到最高放电电压，此时动力电池可能存在过充的故障，充电放电均不被允许。可生成放电停止信号。

6、动力电池的放电时间达到V2G参与时长，可生成放电停止信号。

此外，由于动力电池的安全是重中之重，出现电池故障可能引发不可预测的风险。因此，在本实施例中还设置有紧急中止动作。可能出现的紧急情况包括：检测到车辆故障、放电电压电流异常、电池系统参数异常、V2G电桩发送的紧急停止信号。当存在上述紧急情况时，电池管理系统可生成放电停止信号，以停止动力电池的放电。整车控制器可检测车辆故障；电池管理系统可检测放电电压、电流是否异常，还可检测电池系统参数是否异常。在V2G电桩出现故障时，将会发送紧急停止信号值电池管理系统。

出于对动力电池安全和使用寿命的考虑，电池管理系统在V2G放电过程中实时监测动力电池重要参数：动力电池的放电电流，放电功率，电池温度等。

当电池的最高放电电流超过预设的电流阈值时，说明动力电池放电速率过快，电池管理系统监测到电流值异常，立刻生成并发送信号停止放电信号(如，“BMS_V2GState＝Finish”)给整车控制器；预设的电流阈值可为23A～27A。本实施例中取25A，可保证电池安全的同时，具有较高的放电功率。

当电池放电功率大于预设的功率阈值时，电池管理系统将认为放电功率超过电池V2G放电最大功率，电池管理系统立刻生成并发送放电停止信号(如，“BMS_V2GState＝Finish”)给整车控制器。功率阈值可为23Kw～27Kw。本实施例中取25Kw，保证安全的同时提高放电效率。在实际的实现过程中放电电流与放电功率可进行同时判断，避免瞬时波动产生的影响，提高异常判断的准确性。

进一步的，为了避免动力电池热失控，当检测到动力电池的温度达到预设的温度阈值时，电池管理系统立刻生成并发送停止放电信号(如，“BMS_V2GState＝Finish”)给整车控制器。温度阈值可设置为53℃～57℃，本实施例中可取55℃，能够保证具备较高的安全性。

为从单片级别上确定动力电池的安全性，在本实施中还进行单片电压的检测，从而更加精细化的对动力电池进行监测。具体的：电池管理系统实时采集并获取动力电池的单片电压；然后，判断是否存在小于预设电压阈值的单片电压；若是，则生成放电停止信号，并发送给整车控制器。例如，当任意电芯的单体电压小于3V，电池管理系统都认为电芯参数异常，需停止充放电；此时，电池管理系统立刻发送信号“BMS_V2GState＝Finish”给整车控制器。

本实施例中，动力电池实时的放电电流、放电电压、放电功率等，其采集频率可与报文的发送频率相同，或大于报文的发送频率，保证数据的时效可靠性，提高放电控制的准确性。

本实施例中为了提升用户的体验，整车控制器可采集用户的用车习惯、充放电习惯，并为用户智能推送V2G选择快捷方式。例如，快捷模式可为：(1)日常模式，该模式可表示用户使用次数最多的一组放电参数；(2)轻度参与模式，该模式可表示用户参与放电量最少的一组放电参数；(3)收益最大模式，该模式可表示电动汽车在电池SOC值允许范围内，放电最多电量。当用户打开手机的终端应用或在车机系统选择V2G放电后，在显示屏上可快捷选择三种V2G放电的快捷模式，无需再输入“本次V2G参与时间”、“V2G结束后用车里程需求”等等，快捷模式将在确保客户需求基础上达成最佳效果。

最后，在实时获取放电停止信号之后还包括：将放电停止信号发送给V2G电桩，以使V2G电桩获取电网能源管理平台的费用结算数据；该费用结算数据将由电网能源管理平台发送给V2G电桩，电池管理平台再接收V2G电桩发送的费用结算数据。该费用结算数据可展示在用户的终端应用上或车机系统上。另外，由于充电枪与车辆断开的时间节点是不可控的，该费用结算数据还可由电网能源管理平台直接推送给绑定车辆的注册用户。

本实施例方案中实现V2G功能不需要在电动汽车端增加硬件成本，也避免在电动汽车端增加DC/AC转换器带来的高压安全问题；电动汽车向电网放电由动力电池直接与直流桩(V2G电桩)相连，避免过多中间零部件能量转换和能量传递带来的能量损耗和电能质量影响；电动汽车向电网放电由动力电池直接与直流桩相连，汽车和电网端可通过CAN通讯，实现信息实时互动。并且电池管理系统与直流桩的通讯满足车-桩-网之间的通讯协议要求。电池管理系统可监控动力电池的放电电流、电压确保电池安全；用户可以设定续航里程需求、设定参与V2G放电时间；可以保证用户既获得V2G的放电收益又可以保证出行需求；整车控制器可以收集用户用车行为、充放电规律，并根据用户使用行为的大数据生成三种不同的快捷V2G接入选择，用户免去过多设置就保证用车同时享受V2G带来的收益。

综上所述，本实施例中提供的一种电动汽车V2G控制方法，该方法通过接收用户触发的放电指令；基于放电指令和用户的用车需求，生成放电参数；然后，将放电参数发送给V2G电桩，以使V2G电桩实时接收电网能源管理平台的调度指令；接着，基于调度指令控制电动汽车的动力电池进行放电；最后，实时获取放电停止信号，并基于放电停止信号控制动力电池停止放电。本实施例中通过基于放电指令和用车需求生成放电参数，为电网能源管理平台提供了调度的依据，提高放电控制的准确性，避免过放；同时，电动汽车的动力电池基于调度指令进行放电，并且放电的同时监控放电停止信号，避免过放或产生安全隐患，保证放电过程的安全。因此，本实施例的方法在参与V2G放电的过程中控制更加精确，提高了并网质量，同时避免参阅V2G放电对用户的正常用车产生影响。

第二实施例

请参阅图3，基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种电动汽车V2G控制装置300。所述电动汽车V2G控制装置300，包括：

接收模块301，用于接收用户触发的放电指令；生成模块302，用于基于所述放电指令和所述用户的用车需求，生成放电参数；发送模块303，用于将所述放电参数发送给V2G电桩，以使所述V2G电桩实时接收电网能源管理平台的调度指令；放电模块304，用于基于所述调度指令控制电动汽车的动力电池进行放电；停止模块305，用于实时获取放电停止信号，并基于所述放电停止信号控制所述动力电池停止放电。

作为一种可选的实施方式，所述用车需求包括用车时间和用车里程；所述生成模块302，具体用于：

基于所述放电指令，获取所述动力电池的SOC下限值、SOC上限值、SOC当前值、最高放电电流和最低放电电压；基于所述用车时间，获取V2G参与时长；基于所述用车里程，获取允许放电总量；其中，所述放电参数包括SOC下限值、SOC上限值、SOC当前值、最高放电电流、最低放电电压、V2G参与时长和允许放电总量。

作为一种可选的实施方式，当满足以下任一条件时，生成放电停止信号：

所述动力电池的放电量达到所述允许放电总量；所述动力电池的SOC值达到所述SOC下限值；所述动力电池的放电电流达到所述最高放电电流；所述动力电池的放电电压达到所述最低放电电压；以及，所述动力电池的放电时间达到所述V2G参与时长。

作为一种可选的实施方式，所述停止模块305，还用于生成放电停止信号；且具体用于：

获取所述动力电池的单片电压；判断是否存在小于预设电压阈值的所述单片电压；若是，则生成所述放电停止信号。

作为一种可选的实施方式，所述停止模块305，还具体用于：

将所述放电停止信号发送给整车控制器，以使所述整车控制器生成断开继电器的断开指令；基于所述断开指令，断开主正继电器和主负继电器，以使所述动力电池停止放电。

作为一种可选的实施方式，还包括费用获取模块，用于在所述实时获取放电停止信号之后：

将所述放电停止信号发送给所述V2G电桩，以使所述V2G电桩获取所述电网能源管理平台的费用结算数据；接收所述V2G电桩发送的所述费用结算数据。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种电动汽车V2G控制装置300，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第三实施例

基于同一发明构思，本申请第三实施例还一种电动汽车V2G控制装置，包括：电池管理系统、车机系统和整车控制器；其中：

所述车机系统，用于根据用户的触发操作，生成放电指令；所述电池管理系统，用于接收用户触发的放电指令，并基于所述放电指令和所述用户的用车需求，生成放电参数；所述电池管理系统，还用于将所述放电参数发送给V2G电桩，以使所述V2G电桩实时接收电网能源管理平台的调度指令；所述电池管理系统，还用于基于所述调度指令控制电动汽车的动力电池进行放电；所述电池管理系统，还用于实时获取放电停止信号，并将所述放电停止信号发送给整车控制器；所述整车控制器，用于基于所述放电停止信号，生成断开继电器的断开指令；所述电池管理系统，还用于基于所述断开指令控制所述动力电池停止放电。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种电动汽车V2G控制装置中，其中各个系统的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

第四实施例

基于同一发明构思，本申请第四实施例还提供一种电动汽车V2G控制装置，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电动汽车V2G控制装置执行上述第一实施例中任一项所述方法的步骤。

需要说明的是，本发明实施例所提供的电动汽车V2G控制装置中，上述指令由所述处理器执行时，每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

第五实施例

基于同一发明构思，本发明第五实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一实施例中任一项所述方法的步骤。

需要说明的是，本发明实施例所提供的计算机可读存储介质中，上述程序被处理器执行时，每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。